热能动力工程专业范例(3篇)
时间:2025-12-02
时间:2025-12-02
关键词:低碳经济热能与动力;工程人才培养专业建设;能源
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.038
在各国发展的道路上,对能源的使用是必不可少的。在我国现阶段,科技在发展,经济在进步,对能源的使用不断增多,这样就会使我国的能源造成浪费的现象,从而使人们的日常生活造成影,所以,对新能源的合理开采和利用成为现在科技人员所要研究的课题,对能源的合理利用还能避免会环境造成更恶劣的影响,低碳经济就是对能源现在这种现象的解决方法。这项工程对新人才的培养很重视,要保证工作人员的专业知识,才能使热能与动力工程热能和动力工程专业对低碳社会更有帮助。本篇文章主要阐述的是使热能与动力工程人才的专业知识有所提高。从而使我国的经济不断发展,综合国力不断增强。
1热能与动力工程专业的发展历程
很多年前就有了热能与动力工程专业,但是的这个专业根据水电动力所受到的启发,来对这个专业进行设置的,当时正处于上世纪五十年代,我国经济的发展还不是很发达,工程方面的知识还没有得到普及,这样就会使这个专业在我国的发展有些困难,当时我们借助了苏联的教育,将热能与动力工程专业分成了很多细小的专业,这样使学生学起来更加简单,同时还能使每个细小的知识都能有专业的人员进行工作,这些专业主要包括:电厂热能、水电站动力设备、锅炉、空调工、压缩机等专业。我国的综合国力不断增强,人们的平均收入也有所提高,就会有更多的人对这些专业进行学习和了解,这就为我国的低碳事业提供了更多的专业人士进行更专业的工作,同时各个领域都在不断飞跃,并引进不少先进的知识和技能,因此,将水利水电动力工程归属到热能与动力工程专业。
最近几年,国家对能源的要求很高,对能源的使用也有所提高,同时还对这方面的人才有了更严格的要求,所以,在现阶段,很多学校为了顺应国家的制度和需要,对这个专业加以重视,把这个专业的学生进行重点培养,使国家有更多的人才进行挑选使用,不仅要求基础知识进行教学还要对实际的操作进行提高,不能让学生变成只会学课本知识的书呆子,要使学生从学校出来就有进行实战的能力。但是现阶段很多大学生在学校的学习状况并不是很好,虽然中国的人口是第一大国,但是专业人员也是很缺乏的,所以国家更要重视对大学生和各大高校的教育问题,从而来使低碳经济更加有效地进行下去,是我国的综合国力不断增强。
2热能与动力工程专业建设探索
2.1合理的专业定位
现在的生活中,电力是不能缺失的,每家每户都对电力有很大的要求,所以不能使电力有任何的缺失,如果缺失就会整个城市瘫痪,可能会导致人们将无法正常的生活和工作。但对电力的供给,就会利用更多的能源,能源是有限的,人们的使用是无限的,能源肯定是不够用的,而且现在的环境也成为一个很严肃的问题,现在的解决方法只有两个:对能源的使用要进行克制或对新能源进行快速的研发。我们只能选择后者,这样才能保证我国的环境和能源。热能与动力工程专业要通过更多的知识来使学生进行更加深入的理解,比如:传热学、动力机械和动力工程等基础知识。学这个专业的主要内容是工程热物理过程、动力机械、流体机械和电厂热能工程等。要使整个专业的教学水准提高就要对相关的制度进行改进,对这个专业的定位有更好的把握,对于人才的培养必须要提高要求,学校也要根据国家所需要的人才进行培养。每个城市的教学方法不同,城市的发展速度也是不同的,所具有的能源数量也不同,有很多城市城市有大量的能源,比如:大庆。有很多石油的供给,他们的水有时候会比油更有价值,所以,每个地方要根据自己的实际情况对人才进行培养,这样才能使国家有更多可用的人才,才能使我国的新能源的到更好的开发,从而对低碳经济更有把握进行。
2.2加强实验室建设
在进行热能与动力工程专业的教学工作中,如果只是对课本的知识进行教学,就会使学生没有对这个专业有更深的认识,所以,要设置相应的实验室,让学生们有实际操作的条件,从而使学生对这个专业的认识更深。同时要对实验室的各种设施准备齐全,对国家未来的人才有更好地保障,还要对此专业进行课程的增加,让学生们更多的进行实验的操作,让学生们成为可实用性人才,让学生走出校园后就能立即很好的进入工作中。对于大学的学习,实验室是整所学校的标志和特色,如果有很好的实验室,实验室中的设备也是最先进,那么这所学校的学术能力也是很棒的,学生们能在学习中学到如何对设备进行操作,提高他们的动手能力,这才是设置实验室的根本目的,与此同时,为他们以后的就业情况有所保障,最重要的是,能为我国这方面的事业创造更好地成功。大学学校一定要加强对实验室的建设,同时国家还要对学校这方面有更大的投资,保证实验室有更好的环境和设备,从而使学生们学到更多的知识。
3结语
在现代社会,能源的使用已经超出了所储存的范围,所以要对新能源进行迅速的研究,同时还要对这方面的专业人士进行更好的培养,学校在教学方面也要提高重视,通过创建实验室等方式对学生进行更加全方面的重视,从而使我国的新能源的研究有更快的发展,使人们在低碳经济的发展中更好地生活。
参考文献:
[1]史洪涛.低碳经济背景下的热能与动力工程专业建设探索[J].黑龙江科技信息,2014(03):290.
[2]丁国卿.广西公众科学素养提升问题研究[D].广西师范大学,2014.
关键词:实践教学;创新;能源动力工程;改革
作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力工程系,副教授;孙玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程学院电力工程系,讲师。(新疆乌鲁木齐830091)
中图分类号:G642.423文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)29-0102-02
能源是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。
在新疆如此丰富的特色资源下,新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色,改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系,是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。
一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心
分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心,将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来,并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。
第一层次实验:基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验(验证性实验),其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验:雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中,主要让学生观察水流的流态,即层流和紊流现象,然后测定上、下临界雷诺数,最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中,主要是观察流体流经能量实验管时的情况,并对实验中出现的现象进行分析,从而加深对能量方程的理解,并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中,设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验,通过该实验了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识,以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
第二层次实验:“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中,设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思,熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法,掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法,分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中,设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数,观察和分析影响传热的各种因素,从而对传热过程有一个直观的了解。
第三层次实验:实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的,构建工程性、设计性实验,培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片,通过实验测试其传热系数,找到最佳的肋片形状。
第四层次实验:知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展,以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。
通过以上四个层次的实验训练,能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力,为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。
二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心
1.初级为专业基本实验
主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法,使用常用仪器、仪表,学会处理数据,具有规范、熟练、准确的实验操作技能,重在学知识、练技能,属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位,“自动控制原理”组建2个实验台位,“热工过程检测技术”组建2个实验台位。
2.中级为专业综合实验
以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。
热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台;制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台;新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。
3.高级为设计、创新实验
在三大专业方向模块综合实验的基础上,依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题,组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选,重在锻炼科学思维,发展创新能力,培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验,主要结合专业大赛和毕业设计来进行。
三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地,改革传统生产实习模式
生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题,实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例,能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大;电厂企业出于安全和经济效益的考虑,和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求,实习学生不能上岗操作,生产实习只能是走马观花,流于形式,实习效果得不到保证。
为了解决以上问题,在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下,新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合,并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。
在仿真实习中,学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性;熟悉锅炉机组各系统,如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式,运行监控系统及自动控制系统概况;熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容(参数)及其调节方法,如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视;熟悉锅炉机组起动前的准备内容,起动程序及起动过程中的有关注意事项;对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作;掌握锅炉机组的事故预防和处理方法,学会分析有关事故,如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故发生原因、预防处理的方法;熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式,强化了学生的工程意识,提高了学生参与实习的主动性、积极性,强化了学生的动手能力和综合能力,培养了学生严谨的科学作风。
四、改进能源与动力工程专业毕业设计,培养学生创新能力
毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节,是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼,复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识,培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计,对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。
毕业设计所涉及的内容,专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练,让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目,并且要保证题目的多样化,使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目,以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中,应该加强检查指导工作,保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核,通过考核评定出不同的等级,表彰设计过程中的优秀学生,以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。
五、结束语
在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。
参考文献:
[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报,2009,15(22):3-5.
[2]程远,俞端仪,吴重光.建立校内仿真实习基地改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.
[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.
[4]李华彦,董丽娜.热能与动力工程专业毕业设计改革与探讨[J].中国电力教育,2010,(27):140-141.
关键词:高职院校;热能与动力;教学
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.080
1引言
当前,我国高职院校的热能与动力工程专业人才培养的总体目标是将学生培养成具备一定的实践能力、操作能力的应用型人才。应用型人才的培养,特别要注重实践教学环节,实践环节不同于理论教学,不只是要重视实践环节的内容,更重要的是实践环节的实施效果。当前高职院校热能与动力工程专业所培养的人才实践能力和创新能力普遍欠缺,因此,为了提升热能与动力工程专业人才的综合能力,使该专业所培养的人才更能适应社会的需求,就必须针对当前该专业存在的问题和弊端,对该专业实践教学部分进行重点改革,从而提升该专业所培养的人才的综合能力,为社会输送更多的可用之才。
2高职院校热能与动力工程专业教学的困境
当前,高职院校的热能与动力工程专业在实践教学中或多或少都存在一些问题,比如实践特色不太明显、实验课程效果较差、教学环节紊乱等。毋庸置疑,这些问题势必会影响高职院校热能与动力工程实践教学的效果,不利于学生实践能力的提升。问题的产生有其必然的原因,一方面是当前职业教育的整体性问题,高职院校办学思路落后、闭门造车,更不注重和院校之间的横向交流,对于实践教学存在的问题没有认真反思过;另一方面则是由于高职院校创新较为乏力,沿袭了传统的教育思路和方法组织教学,教育体制创新的科学性不足,不能很好的做到与时俱进,无法深刻推动课程改革。针对高职院校教学中存在的问题,热能与动力工程专业在实践教学中也必须结合自身存在的问题,有目的性的进行改革和创新,以不断深化实践教学效果,大力提升该专业实践教学能力的,从而不断增强学生思考问题、处理问题和解决问题的综合能力。
3如何做好高职院校热能与动力工程专业的实践教学环节
第一,建立健全完善的实践课程体系。实践教学要想取得一定的成效,必须注重实践课程的科学设置,这是保证实践教学效果的前提。当前,高职院校热能与动力工程专业的实践教学课程体系仍然不规范、不健全、缺乏针对性。高职院校必须做好实践教学课程体系的规范构建。课程体系的设置要注意以下方面:首先,实践教学课程不能和理论课程脱节,二者必须相辅相成、充分融合。实践课程要体现出由浅入深、循序渐进,符合实践教学的基本原则,能够从“教师引导”逐渐完成向“学生独立”的转变趋势,能够充分的激发学生的学习热情、学习兴趣以及创新精神;其次,实践教学课程的设置必须遵循紧跟理论、目标突出的原则,每一次的实践课程都必须对项目内容、项目目标、项目操作顺序进行明确说明,每次课程都要留下学生独立思考、独立设计和独立操作的实践,推动实践课程的有效性和实用性,充分的锻炼学生的动手与实践能力。
第二,推动实验教学由封闭向开放的转变。为协调好高职院校学生的实验课程和学习课程之间的矛盾,提高实验效率和质量,要做好以下几点。首先,做好实验时间的安排。教师要尊重学生的爱好和个性,要充分激发他们的学习的动力,坚决摒弃传统“填鸭式”教学,在每个学期的开始,实验教师就要做好实验项目数量、时间的规划,每个实验项目所需要的人数(包括上限与下限),学生根据实验教学大纲要求自行选定实验时间、内容,并作出实验计划书交给实验教师审查,实验教师审阅合格后方可进行实验。其次,在实验中,老师要充分引导学生学会思考与动手,努力培养他们的主体意识,转变“要我学”的心态变为积极的“我要学”的心态,激励学生自觉学习、自主学习,强化动手能力,保证实验效果,将教学目标由知识的转移和传授转变为能力的激发与提高。另外,对于具体的实验教学,要进行整合与部署,淘汰不合时宜的旧内容,尝试增加应用性和实用性强的实验内容,侧重于让学生接触和了解新技术、新方法,不断培养他们学习掌握新知识新技能的能力、培养他们将理论应用到生产实践中的能力,为以后在工作中的应用做好铺垫,打好基础。
第三,丰富教学手段,创新实践教学方法。当前,信息技术的发展也在推动各行各业的不断进步,教育也不例外。信息技术、多媒体教学的发展,为高职院校热能与动力工程专业的实践教学提供了更多丰富多彩的媒介。在此基础上,结合教学目标对实践教学方式进行改革与创新,可以使教学改革更具针对性、创新性,实现了理论与实践教学的双提升。例如,在进行机械设计基础实验课程时,可以通过设计一些简单的、基础性的机械设计实验项目,并将实验项目组织成学生之间竞赛的模式,这样可以在很大程度上调动学生的实践积极性,增强实践教学的效果。又如,学生水平良莠不齐,对于一些动手和实践能力不足的学生,则可采取分组的形式进行小组教学,分组时注意将能力强和能力差的学生进行有意识的相互结合,充分发挥学生之间互相帮助作用,进一步提高学生的实践能力和协作能力。此外,可以结合实验特点,利用计算机的绘图、动画技术、三维软件对某些实验设备建模,对于直观性差,各零部件之间的相互联接、配合、运动关系受到实验条件限制的实验,将其结构、原理、工作过程在动画中直观的展现出来,使枯燥抽象的原理变成栩栩如生的动画展示。如在综合性实验“制冷机组性能实验”中,该实验的目的是要求学生掌握蒸汽压缩式制冷机的组成和原理,众所周知,压缩机是全封闭式的,通过书上的文字内容和图形不太好领会其内部机械机构和工作原理;还要求学生掌握单级蒸汽压缩式制冷循环性能测试方法,但通常管路及换热设备要制作多处保温,内部流体的走向及各部件间的联接关系都不直观。为达到实验的目的,可以采用三维建模软件对此实验台进行建模,将整个实验台进行模拟拆装,压缩机内部运动也以动画视频展示,可以很好的达到实验的效果。
参考文献:
[1]赵旺.浅谈热能与动力工程发展方向[J].现代职业教育,2015(27).
[2]龚建龙.热能与动力工程专业实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2007(09).
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